日本水泥公司21世纪水泥技术管理战略(Ⅲ)

<正> 1 改性贝利特水泥 除了为增加贝利特水泥早期强度而改善其水化反应外,目前正在研究某种能与贝利特混合发挥其早期强度的矿物。可掺入的矿物材料含有C_4A_3S,CuA_7·CaF_2和C_4AF,这些矿物均具有高水化反应速度且在硫酸钙环境中可产生钙钒石。 掺入上述矿物材料到贝利特水泥中后得到的改性贝利特水泥,比普通硅酸盐水泥烧成温度低200℃～300℃,由于在改性贝利特水泥生料中含有CaSO_4和CaF_2,这两种化合物     

非晶态C_(12)A_7/CaSO_4·2H_2O体系对OPC早期性能的影响及作用机理

研究了5%掺量下,不同质量比的非晶态C_(12)A_7/CaSO_4·2H_2O体系对OPC净浆凝结时间、流动性和早期抗压强度的影响,通过XRD和SEM对水化产物的物相和形貌进行了表征。结果表明:非晶态C_(12)A_7/CaSO_4·2H_2O体系能够促进C_3S和C_2S的水化,生成C-S-H凝胶相互交织搭接形成网络结构而促进凝结;同时也促使OPC水化早期产生针状晶体钙矾石,钙矾石与前期生成的C-S-H凝胶相互填充,使水化产物结构密实,提高早期强度;当非晶态C_(12)A_7/CaSO_4·2H_2O体系掺量为5%,非晶态C_(12)A_7与CaSO_4·2H_2O的质量比为1.0∶1.0时,水泥早期强度最高,7 d抗压强度达到100 MPa,说明此体系反应比较完全。     

C_(11)A_7·CaF_2—C_2S体系水泥的研究

本文通过水泥材性、熟料岩相鉴定、XRD、TEM、水化热以及孔结构等多方面的试验研究论证了C_(11)A_7·CaF_2-C_2S体系熟料的矿物组成以及该水泥在硬石膏掺与下,从水化5分钟开始到3个月所形成的水化产物和水化速度。同时也阐明了这一体系水泥具有凝结硬化快、小时强度高以及长期强度增长和稳定性好的缘由。     

矿化剂应用中的几个问题

本文就立窑厂如何应用矿化剂,以及应用中出现的问题及时其解决方法,淡点粗浅看法。1 单掺与复合 矿化剂种类很多,其中最常用的是萤石和石膏。萤石主要提供生成早强矿物C_11A_7CaF_2所需要CaF_2量,加速C_3S的形成,降低fCao,并能降低最相生成温度及粘度。石膏主要提供生成早强矿物C_4A_3S所需Ca_sO_4,促进C_3S的形成并能稳定β-C_2S防止向γ-C_2S转化(防止熟料粉化),但过量CaSO_4能引起C_2S     

含氟阿利尼特熟料的合成及其水化

本文探讨了含氟阿利尼特熟料在不同温度下的合成及其水化。阿利尼特熟料在1050～1150℃较低温时是稳定的,而在1200℃时,C_(11)S_4CaF_2分解产生C_3S。掺石膏煅烧熟料时,在1150℃时可观察到更多的C_3S。无论其氧化镁的含量多寡,所有的熟料中均含有C_(11)S_4CaF_2及C_(11)A_7CaF_2。若加入二水及半水石膏,便可以部分地增强阿利尼特熟料的水化反应。     

CaCO3和CaSO4·2H2O共同作用下Ca2+对C3A水化浆体固化氯离子性能的影响

采用平衡法研究了CaCO_3和CaSO_4·2H_2O共同存在时Ca~(2+)对C_3A水化浆体氯离子固化能力、生成产物和氯盐溶液pH值的影响.结果表明:C_3A水化浆体固化氯离子后生成含氯铝酸盐并释放OH~-,提高了氯盐溶液的pH值;CaCO_3和CaSO_4·2H_2O分别作用时均会降低C_3A水化浆体的氯离子固化能力和氯盐溶液pH值的提高程度,CaCO_3和CaSO_4·2H_2O共同作用时则会显著降低C_3A水化浆体的氯离子固化能力;C_3A水化浆体中含氯铝酸盐生成量和氯离子固化能力随氯盐溶液pH值的降低而减小,而Ca~(2+)会降低氯盐溶液pH值的提高程度,但能提高C_3A水化浆体的氯离子固化能力,CaCO_3或CaSO_4·2H_2O单独存在时都能使Ca~(2+)提高氯离子固化能力的效果更为显著,且CaCO_3比CaSO_4·2H_2O的作用更加明显,但CaCO_3和CaSO_4·2H_2O共同存在时会出现负协同作用;在CaCO_3和CaSO_4·2H_2O共同作用下,Ca~(2+)促进各水化产物与氯离子反应生成含氯铝酸盐的效果由小到大为:AFtC_3AH_6AFm碳铝酸钙水化物,同时改变了所生成含氯铝酸盐(固溶体)的物相结构.     

机立窑生产高早强水泥的技术措施

我们在大连市金州龙王水泥厂的常规硅酸盐水泥生产工艺条件下,采用萤石和盐石膏作复合矿化剂在机立窑上成功地烧制出含氟、硫硅酸盐高早强水泥。其具体措施为: 一、复合矿化剂配入量的选择:在配料计算中,控制3C_2S·3CaSO_4·CaF_2过渡相在熟料煅烧过程中的形成最为10～15%,并兼顾复合矿化剂的高温挥发,选择熟料中复合矿化剂的配入量为: CaF_2=1.05±0.15%,SO_3=3.20±0.40%,CaF_2±SO_3=3.50～4.00% 二、氟硫比(F_S)的选择:针对C_(11)A_7·CaF_2和3CA·CaSO_4两种快凝早强矿物的性能差异及其对     

C_(12)A_7及其衍生结构

<正> 在普通湿度的空气中,C_(12)A_7近似的相组成容易形成,与水快速反应产生某种钙铝酸盐水泥。同类相C_(11)A_7·CaF_2类似反应,在某些特种水泥中出现。在早期的研究中,C_(12)A_7被错误地认为是C_5A_3分子式,称之为“稳定的C_5A_3”。后而描述,从另一种相组成中去识别,被称之为不稳定的C_5A_3。C_(12)A_7为立方晶系,具有a=1.198nm,空间群1 43d,z=2。对C_(12)A_7或相关相的研究表明:晶体结构是建立在Ca~(2+)离子上,而不完全的共用角AlO_4四面体结构,     

硫铝酸盐水泥熟料中的C_4A_3■是个大固溶体

无水硫铝酸钙(4CaO·3Al_2O_3·CaSO_4,简写为C_4A_3S)是硫铝酸盐水泥的主要矿相。在水泥中,该矿物“身兼两职”——强度因素和膨胀因素。利用其强度因素发明了硫铝酸盐快硬早强水泥;利用其膨胀因素发明了硫铝酸盐自应力水泥;利用其快硬微膨胀特点制成防渗、堵漏、锚固水泥。同时,C_4A_3S矿物的碱度比其硅酸盐水泥中的主要矿物C_3S的碱度要低得多,因此,又利用其低碱度性质发明了低碱度硫铝酸盐水泥和早强低碱度硫铝酸盐水泥。     

AH3及水化程度对硫铝酸盐水泥强度的影响

将实验室烧成的硫铝酸钙矿物(C_4A_3S)与石膏(CSH2)、石灰(CH)复配制成硫铝酸盐水泥,研究其水化产物中铝凝胶相(AH3)及水化程度对水泥石强度的影响.用Rietveld全谱拟合方法对烧成的C_4A_3S进行了定量分析,用XRD和TG-DTG对其水化产物进行了定性、定量分析.结果表明:当AH3含量较高、钙矾石(AFt)含量较低时,AH3会填充在硫铝酸盐水泥浆体的空隙中,从而使其抗压强度升高;CSH2能促进C_4A_3S的水化,并且随着CSH2掺量的增加,硫铝酸盐水泥石抗压强度先升后降,当n(C_4A_3S)/n(CSH2)为3/4,即CSH2掺量为27.32%(质量分数)时,其抗压强度最大;另外,C_4A_3S水化程度与AH3含量的提高均有利于硫铝酸盐水泥石抗压强度的增大,当二者对抗压强度的影响达到平衡时,其抗压强度最大.     

C_4A_3■晶体结构研究

3Cao·3Al_2O_3CaSO_4 (C_4A_3■)是硫铝酸盐水泥的主要矿相。1957年起,各国学者对其晶体矿物学进行研究,但其晶体结构问题尚未真正解决。本研究是用正交法对C_4A_3■的配料组份和烧成工艺进行试验、烧出纯的C_4A_3■单矿物。在D/max-γβ型铜极转靶X射线衍射仪进行C_4A_3■粉晶衍射累积强度数据收集,经"TREOR"计算程序进行指标化和“9214”精化程序优化处理,最后用"POWD12"程序对C_4A_3■晶体结构进行修正和验证。     

用正交法烧制结构分析用的C_4A_3单矿物

结构分析用的C_4A_3单矿物纯度要求高,但在烧成该矿物时,由于石膏的挥发,仅用生料组分的摩尔此是不会获得成功的。若采用正交法进行配料设计和烧成工艺参数试验会很好地解决这个问题。试验结果表明,在我们的试验条件下,烧制纯的C_4A_3S单矿物的最佳重量配比和工艺参数是:CaSO_42H_2O 37.0657克;CaCO_344.0564克;At(OH)_376.6921克;烧成温度1320℃,保温1小时。     

采用复合矿化剂生产快硬水泥和快硬高强水泥的研究

为了加快基本建设的步伐,提高建筑施工的速度,建筑施工单位对水泥的早期强度提出了更高的要求。目前水泥市场上已出现早期强度低的水泥滞销现象。提高水泥早期强度,生产快硬高强水泥主要是通过下列一些途径:普通水泥熟料外加早强成份如(C_(12)A_7、C_(11)A_7·CaF_2);在普通水泥中引入早强外加剂;在水泥生料中引入添加物,     

空气中C_4A_3的热分解动力学

<正> 1 引言 在K型膨胀水泥中,3CaO.3Al_2O_3.CaSO_4(C_4A_3S)是以铝为主体骨架的化合物。该水泥是Klein于1966年研制出来的,它是由波特兰水泥熟料、膨胀熟料与石膏和(或)无水石膏共同粉磨而制得。 膨胀熟料除了含C_4A_3S外,还含有阿利特、贝利特、C_4AF、CaSO_4和一些游离氧化钙。它们是在回转窑中经1 300～1 400℃温度范围内煅烧而成。     

轻质板材的制造方法

轻质板材的制造方法如下:将矿渣、石膏(CaSO_4·2H_2O)、MSH(3CaO·Al_2O_3·CaSO_4·12H_2O)和水混合均匀,然后用抄取等方法成型成板材。板材成型后在水热条件下用50—100℃的温度进行养护,使其形成 TSH(3CaO·Al_2O_3·3CaSO_4·32H_2O),并通过水化作用     

改性贝利特水泥的研制

为了研制改性贝利特水泥,熟料合成后进行了特性鉴定,并对其水化性能进行了研究。C_4A_3S在1150～1300℃范围内是一个稳定的矿物相。C_2S和C_4AF分别在1100℃以上和1200～1300℃温度范围内处于稳定态。在1300℃烧成的水泥熟料中,主要矿物相为C_2S(29％)、C_4A_3S(30％)、C_3A(5％)和C_4AF(23％)。 对于含30％石膏的水泥,在水化初期形成了钙矾石。经过3、7和28天水化的砂浆,其抗压强度分别为234、246和383kg/cm~2。相反地,在含15％石膏的水泥水化过程中,形成了单硫酸盐水化产物和C_4AH_(13),经28天水化的砂浆强度为313kg/cm~2。     

双快抢修水泥的水化

一、前言在水泥中引进一定量的氟铝酸钙(C_(11)A_7·CaF_2),从而使水泥具有快凝快硬特性,以满足国防、抢修及快速施工等工程的需要,是当前国际上研究这类水泥的一个重要动向。我院研制成功的三种双快抢修水泥,即二种双快硅     

粉煤灰和矿渣用作高强度混凝土复合型外加剂

(1)粉煤灰。粉煤灰的活性来源主要来自细小的玻璃球体中所含较多的活性SiO_2和活性Al_2O_3。在混凝土中水泥水化生成CSH凝胶类的同时析出氢氧化钙Ca(OH)_2,在此碱性激发下活性SQ也成生CSH凝胶类,两者共同成为混凝土强度的基础。活性Al_2O_3在水泥水化中所含石膏CaSO_4·2H_2O等的硫酸盐激发下生成钙矾石类(3Cao·Al_2O_3·3CaSO_4·32H_2O类),使硬化水泥浆体(水泥石)更加致密。因     

石膏混合物的硬化

为了顺利地掌握石膏混合物的生产工艺就需要了解它的水化机理。只有在充分了解石膏混合物硬化产物的结构与其力学性质之间的关系时,才有可能控制石膏制品的性质。一、石膏混合物在水化过程中的凝结机理:在平常温度下,半水石膏在水化过程中呈不稳定状态,而且还释放出一定量的水化热(参看图1)。CaSO_4·1/2H_2O+1(1/2)H_O→COSO_4·2H_2O+1.17～19.26千焦耳半水石膏在20℃时的溶解度为0.885克 CaSO_3/100克水,而二水有膏在同样温度下的溶解度为0.204克 CaSO_4/100克     

干法脱硫灰对C_3A/C_4AF水化的影响研究

通过电导率测试、XRD分析、水化放热速率测试等性能测试方法,研究CaSO_3·0.5H_2O/CaSO_4·2H_2O溶解速度变化规律、对C_3A、C_4AF水化的影响规律以及简单水泥体系条件下干法脱硫灰对水泥强度的影响规律。结果表明,CaSO_3·0.5H_2O在水中是一个缓慢溶解的过程,能延缓C_3A/C_4AF的水化反应;干法脱硫灰对水泥强度有激发作用,当掺量控制在7.62%时,能实现强度不损失,保持在40MPa。